催化动力学分光光度法测定痕量锡（ⅱ）的研究

'催化动力学分光光度法测定痕量锡（Ⅱ）的研究分析试验室ArLalyt[ca[LaboratoryV01.18.No.31999—05催化动力学分光光度法测定痕量锡(Ⅱ)的研究.陈国树,彭在姜.郑琳陬5薅霹330047)""摘要;在乙酸介质中,痕量,d-联吡碇作催化剂,Sn_作活化剂,能灵敏地加速过氧化氢氧化=甲苯胺蓝褪色的指示反应.研究7该反应的最佳条件和动力学参数,建A-7一种测定痕量Sn的新方法方法检测限为3.8×10g/L,测定范围为0～0.24,~g/25mLSn"十.已用于测定分离萎耋S‰n~+o嗽;Sn.锡催为力莹毫确谜关键词:动力学法;测定;_厂…0～}更V中豳分类号:O65"标识码:A文章编号:10.o0720(1g99)03-03503锡及锡的化合物一旦通过食物链进入人体,当剂量过大时容易产生中毒现象,出现呕吐或腹泻症状.因此研究测定痕量锡(Ⅱ)是十分必要的.测定痕量锡,多用原子吸收光谱法",动力学测定锡(Ⅱ)已有报道.经研究发现在乙酸介质中,以,联吡啶作催化剂,痕量锡(1)作活化剂,灵敏地加速过氧化氢氧化二甲苯胺蓝褪色的指示反应,研究了反应体系的摄佳实验条件及动力学参数,建立了测定痕量锡 (Ⅱ)的新方法.l主要仪器与试剂UV一2201型可见紫外分光光度计;721型分光光度计;501型恒温槽.二甲苯胺蓝溶液:1×10tool/L(含95乙醇);乙酸:0.]mol/I;过氧化氢:l0;sn标准溶液}准确称取SnCI?2HO0.190]g于小烧杯中,加入浓度为4mo1/L的HCI溶解,移入100mL容量瓶中,用浓度为4mol/L的收稿日期:1998—06—12;修稿日期:1998—09—14资盘项目:江西省自然科学基金资助项目作者筒开陈国树:男,58岁,教授HCI稀至刻度,摇匀,再配成质量浓度为lOOmg/L,lmg/L的Sn溶液为工作禳;n,一联吡啶标准液:准确称取0.7809g,联吡啶于小烧杯中,加入20mL无水乙醇,待溶解后移入500mL容量瓶中,稀至刻度,摇匀,此溶液浓度为1×10.mol/L的工作液.所用试剂为分析纯,分析用水为二次蒸馏水.2实验方法在两支刻度一致具有玻璃塞的5Oral比色管中,分别加入0.9mL二甲苯胺蓝,0.4mI乙酸.在其中一支比色管中加八0.5mL,一联吡啶,0.24,agSn,其吸光度为另一支比色管内不加sn.与,一联吡啶,其吸光度为A.最后在两支比色管内分别加入0.4mL过氧化氢溶液,并用水稀至25mi,摇匀,再将两支比色管放入100士0.2℃水浴中加热1Omin,迅速取出比色管,启开玻璃塞,在流水中冷却 5rain,终止反应.将反应试液倒入3cm比色皿詈嵋3,第r..第18卷第3期1999年5月分析试验室AnalydcaILaborBtoryV0l_18.NO.31999—05中,以水作参比,在波长510nm处测量吸光度A和.,计算log(A./A)值.3结果与讨论3.1吸收曲线配制图1所示的系列溶液和实验方法中的操作步骤绘制吸收曲线.曲线j是二甲苯胺蓝在乙酸介质中的吸收曲线;曲线2是二甲苯胺蓝被过氧化氢氧化反应的吸收曲线,其吸收曲线的峰高比吸收曲线j的峰高有所降低,说明过氧化氢能够氧化二甲苯胺蓝褪色.但褪色反应速率较慢.吸收曲线3的峰高比吸收曲线2韵峰高又有所降低,表明sn能加速过氧化氢氧化二甲苯胺蓝褪色.吸收曲线4的峰高比吸收曲线3的峰高低,说明,联毗啶对此褪色反应的作用更明显.吸收曲线与说明sn与,一联吡啶同时加入到该反应体系中,更能灵敏地加速二甲苯胺蓝褪色,进而证明,联吡啶起催化作用,sn起活化作用.各种反应溶液 在波长5]0nm处有最大吸收.因此,选择测量波长为510nm洼长^Tn囤1吸收曲线卜一二甲苯胺0.9mL一乙酸0.4mI;——j+H2O20-4mL;3_一2+sn卜O.24mL4——+d.一联毗啶0.5mL;5——4+sn抖0.24mL+a,a一联吡啶0.5mL,一联吡啶的用量,按实验方法中的操作步骤进行试验,结果表明乙酸用量在0.3～o.6mL,二甲苯胺蓝用量在0.9～1.1mL,过氧化氢用量在0.4～0.7mL范围内和,ar_联吡啶为5×10mol/25mL时log(A./A)值较大,且较稳定.因此,选择最佳试剂用量分别为:乙酸0.4ml,二甲苯胺蓝0.9mL,过氧化氢0.4ml,口,.一联吡啶5×10mol/25mL.3.3反应温度试验在确定的最佳试剂用量条件下.仅改变反应温度进行试验,结果表明,褪色反应随着温度的升高而加快.在(100±0.2)℃时,log(A/A)值较大,且稳定.因此,选择反应温度为(i00士0.2)℃3.4反应活化能的测定利用sn一作活化剂,,联毗啶作催化剂.过氧化氢氧化二苯胺蓝褪色反应的速率方程为:dc/dt=Kcsn:+(1)经数学处理,并用分光光度法监测反应速率变化.式(1)变成式(2):log(A./A)=KC5~I+(2) 根据Arrhenivs方程logK一一E/2.303RT+常数,可得方程式:logElog(^./A)]一E/2.303R7"+常数,现将测定表观活化能的数据列入表1.表1表观活化能的测定."2二甲苯胺蓝,过氧化氢和以f.~1o(Aogg/)]值对亭×1.作图,得分别改变乙酸,二甲苯胺蓝,过氧化氢和"/川但刖了lU.1F,侍36一一¨∞替第l8卷第3期1999年5月分析试验室AnalyticalLaboratOryVo1.18.No3l999—05到一直线,用最小二乘法回归,得一直线方程式:1log[1og(Ao/A,)]一2.976××10一7.878相关系数r一0.998因此表观活化能E=2.303×8.314×2.976=50.98kJ/mol3.5反应时间试验仅改变反应时间进行试验,结果说明,延长反应时间可显着地提高褪色反应速率.反应时 间在4~lOmin内呈线性关系.当反应进行到lOmin时,|og(A./A)值较大且稳定.因此选定反应时间为10min.对反应时间曲线用最小二乘法回归得到直线方程式为:log(/A)=0.1n一0.33相关系数r一0.997其表观速率常数为:=log(./A)/t一0.11—0.33/10—7.7×10一/min=1.28×10一(s)从反应时间曲线可知,对sn而言,此褪色反应为一级反应,x是一级反应的速率常数.3.6校准曲线及精密度的测定在已确定的实验条件下,仅改变sn的用量,按实验方法进行试验,结果表明sn在0～0.24g/g5mL范围内呈线性关系对工作曲线用最小二乘法处理,得回归方程为:[og(A/A)一3.243c--0.004相关系数r=0.991按3法测定方法检测限为3.8×10g/LSn.取一份不加sn和10份加sn"的溶液,按实验方法进行试验,测定校准曲线精密度,其相对偏差为1.74,说明本方法的精密度较高,为分析结果的准确度提供了先决条件.3.7外来离子的影响本文对常见外来离子进行了干扰试验,结果表明,在测定0.24gSn"/25mL时,相对误 差控制在土5,允许1O00#gCa,A1",Ba,Mg一,C1一,NO{,SO{;500;~gHg一,Co,Pb,Cr;1oOgNi抖,Cd一,V(V),zn存在.唯有1gCu,Fe"有干扰,可用抗坏血酸掩蔽,以消除其干扰,不需要分离手续,有较好的选择性.4样品分析准确移取一定量的废液于比色管中,按实验方法测定sn}_,其测定结果列于表2表2样品分析结果从表2说明本方法分析结果准确可靠.参考文献Eli李健强,吴永明.分析试验室.1998,17(5):57[83陈树榆.高等学校化学,1998,19(6)86l[3陈国树编.催化动力学分析法及其应用.南昌江西高技出帧社出版,1991,395[4:陈国树.江西大学(理科帧),l990,14(2)53DeterminationofTraceSn(Ⅱ)byKineticMethodCHENGuo—shu,PENGZai—fiang第l8卷第3期L999年5月分析试验室AnalyticalLaboratoryV01.18.No.31999—05andZHENGLin(DepartmentofChemistry,NanchangUniversity,Nanchang330047),FenxiShiyanshi.1999,18(3):35~38 AnewmethodforthedeterminationoftraceSnwasestablised.Ithasbeendiscov—eredthattrace.—bipyridylcansensitivelycata|ythediscolorationofxylidylbluebytheoxidationofperoxylinaceticacid.Thedetec—tionlimitis3.8×10g/Landthelinearrangeis0～0.24#g/25mLforSn.ThemethodissuitableforthedeterminationofSn.inwastewater.KeywordsKinetic;determination;Sn(Ⅱ)中国化学会关于召开"第七届全国分析化学年会"的征文通知(第一轮通知)中国化学会和上届全国分析化学年会决定于2000年l0月在重庆市召开"第七届全国分析化学年会",并委托西南大学负责筹办.会议将就我国自上届学术会议以来分析化学学科的新成就,新进展和加快我国分析化学学科的发展.迎接二十一世纪的挑战进行学术交流和讨论,热忱欢迎大家踊跃投稿和参加会议现将有关事项通知如下:一,征文内容:1.原子光谱分析{2.分子光谱分析法{9.色谱法与分离科学;4电化学分析法;5.渡谱法(包括顺磁,蒋磁共振)}6.质谱分析;7.形态,表面及结构分析;8.化学计量学;9.生物分析化学;10.环境分析化学;1ll联用方法与自动化分析f12.临床与药物分析F13.痕量分析;14.分析仪器及装置:15.其他.凡属上述领域中的研究论文均为本次大会的征文范围.已在刊物上发表或在全国会议上报告过的论文不在应 征之列;会议将组织分析化学前沿的专题报告,分组报告和讨论,并邀请部分国外学者和海外华裔学者与会.=,征文要求:应征论文须用word软件B5纸打印并提交详细中文摘要2份.其中包括题目,作者,单位,必要的图表,结果和讨论,主要参考文献0～5篇,共约i000~1500字(包括图表),同时j五必须附英文题目,作者姓名的汉语拼音及本单位的推荐信.兰,藏稿日期:2000年3月31日(PA邮戳为准).四,论文处理:会议筹备组将组织专家对应征论文进行评审,决定取舍.录用的论文将在会议上报旨或报展,并在会前出论文集.请自留底稿.所有的稿件恕不退还.五,收稿地址:重庆市西南师范大学化学化工学院:周光明,黄玉明同志收,邮编400715:请用挂号邮寄,并在信封上注明"会议征文".写清详细通讯地址,邮编.有关稿件的处理意见.会议具体日期,地点,注册费用等项事宜请见第二轮通知.本台欢迎国内外分析仪器公司,厂商到会介绍和展出产品,有关具体事宜请与筹备组联系.联系人和地址同上,电话:(023)68253272(家)68252360(办).传真:(023)68253863第七届全国分析化学年台筹备组西南师范大学化学化工学院(代章)1999年4月20日一38—'